数据结构与算法绪论学习 Day4_栈

1  栈的概念和操作

1.1 栈的基本特征

　　栈限定只在表尾进行插入和删除的操作，也就是传统意义上的”先进后出“，所以栈也是线性表的一种

1.2 栈的基本操作

• 　　插入操作 即入栈
• 　　删除操作 即出栈

2  栈的基本实现

　　栈属于线性表中的一种，那么就有顺序表和链表两种实现方式，但是不管哪种，都需要下面几个方法

Stack<T>()	创建一个空的栈
void Push(T s)	往栈中添加一个新的元素
T Pop()	移除并返回最近添加的元素
bool IsEmpty()	栈是否为空
int Size()	栈中元素的个数

2.1 栈的顺序存储实现

using System;

namespace 数据结构.线性表.栈
{
    public class StackArr<T>
    {
        private T[] Nodes;
        private int index;
        /// <summary>
        /// 初始化栈
        /// </summary>
        /// <param name="length"></param>
        public StackArr (int length)
        {
            Nodes = new T[length];
            this.index = 0;
        }
        /// <summary>
        /// 入栈操作
        /// </summary>
        /// <param name="node"></param>
        public void Push (T node)
        {
            if (index == Nodes.Length)
            {
                ResizeLength(Nodes.Length * 2);
            }
            Nodes[index] = node;
            index++;
            Console.WriteLine($"栈的长度是：{Size()},表的长度是{this.Nodes.Length}");
        }
        /// <summary>
        /// 出栈操作
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public T Pop ()
        {
            if (index == 0)
            {
                return default;
            }
            T node = Nodes[index - 1];
            index--;
            Nodes[index] = default(T);
            if (index > 0 && index == Nodes.Length / 4)
            {
                ResizeLength(Nodes.Length / 2);
            }
            Console.WriteLine($"取出的元素是{node};栈的长度是：{Size()},表的长度是{this.Nodes.Length}");
            return node;
        }
        /// <summary>
        // 重构栈
        /// </summary>
        /// <param name="newLength"></param>
        public void ResizeLength (int newLength)
        {
            T[] newNodes = new T[newLength];
            if (newLength > Nodes.Length)
            {
                for (var i = 0; i < Nodes.Length; i++)
                {
                    newNodes[i] = Nodes[i];
                }
            }
            else
            {
                for (var i = 0; i < newLength; i++)
                {
                    newNodes[i] = Nodes[i];
                }
            }
            Nodes = newNodes;
        }
        /// <summary>
        /// 获取栈的长度
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public int Size ()
        {
            return this.index;
        }
        /// <summary>
        /// 判断
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public bool IsEmpty () {
            return index == 0;
        }
    }
}

2.2 栈的链式存储实现

using System;
using 数据结构.链表;

namespace 数据结构.线性表.栈
{
    public class StackALinkList<T>
    {
        int index;
        /// <summary>
        /// 头结点
        /// </summary>
        private Node<T> head;

        /// <summary>
        /// 初始化栈
        /// </summary>
        public StackALinkList ()
        {
            head = null;
        }
        /// <summary>
        /// 入栈操作
        /// </summary>
        /// <param name="node"></param>
        public void Push (T node)
        {
            Node<T> newNode = new Node<T>(node);
            newNode.Next = this.head;
            this.head = newNode;
            index++;
            Console.WriteLine($"入栈的元素是{node};栈的长度是：{Size()}");
        }
        /// <summary>
        /// 出栈操作
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public T Pop ()
        {
            if (IsEmpty())
                return default;
            var node = head;
            head = head.Next;
            index--;
            Console.WriteLine($"出栈的元素是{node.Item};栈的长度是：{Size()}");
            return node.Item;
        }
        /// <summary>
        /// 获取栈的长度
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public int Size ()
        {
            return this.index;
        }
        /// <summary>
        /// 判断
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public bool IsEmpty () {
            return index == 0;
        }
    }
}

3  C#中栈的实现

c#中也有栈的实现，即 命名空间System.Collections.Generic内的Stack，也提供了Push，Pop方法，同时还提供了Peek方法（获取头部的元素但不删除它），没有反看源码，但是查资料C#内部是用的数组的形式来实现栈的。

以后遍历元素，使用栈貌似会方便快捷很多啊